名匠鋁窗工藝

【窗裡乾坤】專欄   作者：左大鈞

每每到了秋冬之際，我們沐浴盥洗的水溫就會隨之調高，而在冷空氣與熱水的高低溫交錯下，就偶會聽見有浴室淋浴間的強化玻璃發生自爆意外，而飛濺的玻璃碎粒除了不易清理外，更可能使人因而受傷；那麼，淋浴間的強化玻璃拉門或是作為浴室乾濕分離用的隔間玻璃為什麼會發生自爆呢？

首先，我們還是先簡單說明一下強化玻璃的製程方式與物理特性；強化玻璃是將平板玻璃加熱至接近攝氏600度的軟化點時，再將玻璃表面急速冷卻，此時強化玻璃即會因為表面冷卻而向內急速收縮，並使得玻璃的兩個表層面產生了向內壓縮的應力，但由於玻璃的中芯層還是處在炙熱的膨脹狀態，因此內部芯層存在著向外引張的應力；當強化玻璃表層的壓縮應力與芯層的引張應力維持在制衡狀態，強化玻璃的強度就能獲得明顯的提升(如下圖)；然而，玻璃的強化程度愈大，雖可提高玻璃的強度，但自爆率卻也相對提高。

至於強化玻璃為什麼會發生自爆？屏除不慎受到外力撞擊而發生的玻璃破裂不談，強化玻璃會發生自爆，主要還是因為玻璃品質不良，內部殘存有氣泡或硫化鎳雜質所致；當玻璃殘存有氣泡與硫化鎳雜質在遇到驟熱或遽冷狀態時，這些氣泡與雜質就會因為體積的熱脹或冷縮，而使得玻璃內部出現了應力質變，進而破壞了強化玻璃原本的應力平衡狀態；當這個局部應力的改變，超過了強化玻璃的壓縮與引張應力的平衡臨界時，強化玻璃就會發生自爆，這就是為什麼我們較常在冬天時聽見有淋浴間強化玻璃發生自爆的原因。

此外，除了上述提到的強化玻璃因為內部氣泡與雜質所造成的自爆外，如果玻璃的壓縮應力與引張應力分布不均，也容易使玻璃在受到較大的外力或風壓而產生撓曲形變，甚至是在日照受熱不均而造成玻璃有不勻稱的膨脹時，都可能會導致強化玻璃因為內部應力的不均勻狀態加劇，而發生自爆(附帶一提，由於圓弧玻璃在彎曲的加工製程中，會加劇內、外應力不均勻的狀態，致使自爆率極高；因此，圓弧狀的彎曲玻璃，通常不另作強化處理)。由上可知，玻璃的自爆多是因為平衡的壓縮與引張應力受到破壞，或是應力不均勻所致，所以換個面向來看，未經強化的普通平板玻璃因為沒有應力的問題，所以相對來說，也不會有自爆的風險。

那麼，有哪些方法可以降低淋浴間的強化玻璃自爆風險與傷害呢？

1.  淋浴間所使用的強化玻璃在安裝前，可先進行熱浸處理；而所謂的熱浸處理，就是將強化玻璃置於熱浸爐內，並將爐內溫度控制在300度左右，並維持定溫至少2小時以上，讓可能殘存於玻璃中的雜質因為膨脹，而誘發品質不良、有自爆之慮的強化玻璃能在熱浸過程中就發生爆裂，藉以達到預先篩除風險的效果。實務顯示，熱浸處理約可使強化玻璃從3/1,000的自爆率降低至約莫1/50,000，然而熱浸處理每次開爐的作業成本動輒數萬元以上(視熱浸爐的規模大小、熱浸時間的長短而有不同)，且需有一定的批量廠商才會開爐，否則，開爐費用就須由業主全額負擔，或只能靜待和其他人的散單、小批量需求一併進行熱浸處理，因此整體的成本較高。

2.  除了單層的強化玻璃外，膠合玻璃也是一個值得考慮的選項，因為膠合玻璃是由PVB膜黏合兩片(或更多片)玻璃所製成，因此，如果玻璃發生爆裂，破裂的玻璃碎粒會被黏合在PVB膜上，而不會飛濺或灑落一地，達到降低人體傷害的效果；只是淋浴室玻璃門所使用的鉸鍊、懸吊輪組強度都較為一般，比較無法承受太重的玻璃，因此淋浴室玻璃在選材上，可採用(4mm強化+4mm強化)的膠合玻璃，以同時兼顧安全性與五金配件不會負載過重的問題。

3.  強化玻璃雖能提供較佳的結構強度，耐撞擊性高，但仍有著微乎其微的自爆風險，且強化程度愈高，自爆率也相對較高；因此，如果無法進行強化玻璃的熱浸處理，不妨可選擇強化程度較低，自爆率也相對更低的熱硬化玻璃，或是完全未經強化的普通平板玻璃來做安裝，只是不管是熱硬化玻璃或是普通平板玻璃，其強度與耐撞擊性都沒有強化玻璃來都好，且熱硬化玻璃與普通平板玻璃的四邊都較為銳利，如果不慎破裂，碎片的傷害性也比強化玻璃的細碎顆粒來得大；故而我們在選擇熱硬化玻璃與普通平板玻璃時，厚度至少要有8mm以上，而玻璃如果會有裸露四邊或無防護條包覆的狀況時，玻璃應加作光邊與倒角處理，在日常使用時也應避免猛力碰撞。

4.  除了玻璃外，塑料材質的PC板、壓克力板也常被用於淋浴室拉門，這些塑料板材的優點是沒有自爆的風險，且價格不高，也有許多不同的壓花紋飾可供選擇，但塑化材質的缺點是時間久了，容易有偏黃、霧化等透明度變差的狀況，經過長時間的熱水沖淋，也容易有硬化或龜裂的情形；此外，PC板、壓克力板畢竟都是塑化材質，硬度不若玻璃，因此如果過於用力刷洗，或刷洗用具過於堅硬，或是不慎被尖銳物磕碰，都容易在表層上留下刮痕。

5.  至於目前已安裝好的淋浴室玻璃，如擔憂會有自爆的顧慮，建議可在現有的強化玻璃面上加貼防爆膜，如此除能提高玻璃的耐撞擊性外，如果強化玻璃不幸發生自爆，大部分的碎裂玻璃也還能沾黏於防爆膜上，而降低玻璃飛散四濺的傷害程度。

淋浴間除了要留意極低的自爆風險外，在使用上也須特別留意下列事項，才能避免玻璃發生非自爆性的破裂：

1.  強化玻璃固然有較佳的耐撞擊強度，但玻璃的四個邊角仍為應力最弱的地方，因此必須避免過大的外力撞擊，在拉動或開啟玻璃門扇時，亦應輕拉輕關以防玻璃劇烈撞擊門止(門擋)、鋁框、磁條而發生破裂。

2.  有些淋浴間的玻璃門扇會預先洗孔安裝五金配件，而這些玻璃洗孔的位置因應力較為不均，所以也相對較為脆弱；因此平開式的玻璃門扇在開啟時，應避免力道過猛，以避免玻璃從鉸鍊安裝位置發生迸裂。

3.  定期檢查淋浴拉門或外開門的五金配件，如果懸吊輪、鉸鍊有鬆動的情形時，應找專業人員進行維修，否則五金配件脫落，將導致玻璃門扇因為滑脫而撞擊到地面或壁面，而發生破裂。

4.  如果活動的玻璃門扇有出現傾角、偏斜的情形時，亦應儘速洽詢專業人員進行維修，因為偏斜的玻璃門扇容易使其突出的邊角在開啟或拉動時，撞擊到壁面或相鄰的固定玻璃扇，而發生破裂。

5.  清潔玻璃門扇時，切勿直接以過高溫的熱水沖洗玻璃，亦應避免冷、熱水交替沖刷玻璃，以防玻璃因急速膨脹、收縮或受熱不勻而破裂。

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